B-Safe, o cofre portátil: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

*** 4 de setembro de 2019: Fiz upload de um novo arquivo 3D da própria caixa. Parecia que minha fechadura era 10 mm muito alta para um bom fechamento

O problema

Imagina isto:

Você acorda uma manhã e o tempo está muito bom. Você quer ir à praia. Como você não mora muito perto da praia, você leva seu carro. Para pagar o estacionamento na praia, você usa seu telefone.

Isso significa que você vai para a praia carregando (pelo menos) os seguintes itens:

• Chaves do carro
• Carteira de motorista
• Telefone
• Toalha

O que você faz com esses itens quando quer dar um mergulho? Você os deixa na toalha sem vigilância? Hmmm. Este problema precisa de uma solução …

A solução

Para o problema descrito acima, criei um cofre portátil. O B-Safe, onde o B significa praia ou meu nome, Bastiaan. É pronunciado como Be Safe.

Como funciona?

Cada B-Safe tem um código PIN pessoal programado nele. Quando o B-Safe está desligado, ele está aberto. Você coloca suas coisas importantes, como chaves, licença e telefone, dentro da caixa, vira o interruptor para ligá-lo, fecha e trava e insere seu PIN pessoal. O B-Safe agora está armado e trancado.

Sempre que alguém pega sua caixa, um dos LEDs acende por alguns segundos. Se, após esses segundos, ainda houver movimento, um alarme alto soará. Isso não irá parar até que você insira o código PIN correto novamente. Mas se você inserir o código PIN correto no momento do movimento, o B-Safe desarma.

Não é recomendado que você use o B-Safe em uma praia vazia. A ideia é que quando alguém anda ou corre na praia com uma caixa muito barulhenta, os transeuntes o param. Para criar você mesmo, você só precisa seguir as etapas 3, 4, 5 e 6

Suprimentos

Suprimentos usados:

• Arduino Leonardo (sem alfinetes)
• Cabeçalhos macho 40 pinos de metal 90 graus
• Múltiplos cabos de salto feminino / feminino
• Alternar Rocker Snap-in ligado / desligado retangular preto
• Fio 1x0, núcleo flexível multicore preto de 2mm2
• Fio 1x0, 2mm2 núcleo flexível multicore vermelho
• Fio 1x0, 2mm2 núcleo flexível multicore amarelo
• um pequeno pedaço de tubos termorretráteis
• LED 5mm vermelho
• LED 5mm verde
• alto-falante 3-24V
• Bateria 9V
• Conector de bateria 9V
• Resistor 120 Ohm 1 / 4w 5%
• Resistor 100 Ohm 1 / 4w 5%
• Caixa impressa em 3D
• Teclado 4x4
• pequeno pedaço de placa PCB
• fechadura pequena (tirei uma de um cofre da Action)
• Acelerômetro de 3 eixos MPU6050
• alguns parafusos usados de pequenos "restos" eletrônicos, como controles remotos de televisão
• vários parafusos M3
• um pouco de cola para os LEDs
• muita cerveja

Etapa 1: protótipo e teste

Para o meu protótipo, usei um breadbord e alguns "plug-wire". Com tudo conectado, comecei a criar o código do Arduino e testei, testei e testei. Conecte tudo diferente, reescreva o código e teste novamente.

Até que eu estava satisfatória e tudo funcionou exatamente do jeito que eu queria.

Etapa 2: Esquemas de fiação

A fiação é bastante simples. Basta usar o esquema para conectar tudo. Tente usar cabos o mais curtos possível, para que tudo caiba perfeitamente na tampa.

Etapa 3: Solda

Eu meço todos os fios para que não fiquem muito compridos, corto e descasco a ponta. Então, eu conecto todos os fios às peças usando um ferro de solda. Eu também uso tubos termorretráteis. Certifique-se de colocá-los (soltos) no cabo antes de conectá-lo a uma peça.

As peças que soldei são:

• Pinos do conector de ângulo de 90 graus no Arduino
• Pinos do conector de ângulo de 90 graus no teclado
• fio para LEDs
• resistores no PCB
• fio do alto-falante para o PCB
• botão de energia

Etapa 4: imprimir todas as peças em 3D

Eu projetei a caixa inteira e tudo com ela no Autodesk Fusion 360. Isso me levou muito tempo porque eu queria que tudo estivesse perfeitamente certo como eu queria. Meu primeiro projeto tinha o Arduino na parte inferior, mas este projeto final tem tudo dentro da tampa. No interior da tampa existem orifícios pré-fabricados para a fixação de tudo com parafusos (M3).

Para imprimir as peças, uso um Tronxy P802M (semelhante a um Prusa i3) com uma cama de 200 x 200 x 220. Cortei os STLs usando Ultimaker Cura. Fiz uma exportação das configurações que usei para o Cura. Você pode baixar meu perfil Cura aqui.

Eu também carreguei meus STLs aqui. São quatro, a caixa propriamente dita, a tampa, a tampa da tampa e o botão da tampa. Atenção: a caixa em si demorou mais de 24 horas a imprimir!

Etapa 5: carregar o código

Como ainda estou decidindo se devo ou não colocar o B-Safe em produção real, decidi colocar apenas um arquivo.hex pré-compilado aqui. Este arquivo.hex está totalmente funcionando e pronto para ser carregado em seu Arduino.

O arquivo.hex pré-compilado tem um código PIN de "9503"

Se você quiser um código PIN personalizado, escreva para mim e eu lhe enviarei um novo arquivo.hex com seu código pessoal.

Etapa 6: montagem de todas as peças

A montagem é, devido ao design, bastante fácil. O teclado e o alto-falante se encaixam perfeitamente na tampa. Eu uso alguns parafusos antigos (muito pequenos) de um controle remoto antigo para prender o teclado na tampa.

O Arduino Leonardo e o pedaço de PCB são fixados com parafusos M3.

Você pode usar um pedaço de filamento (fio de impressão 3D) para prender a tampa na própria caixa. Os furos na tampa e na caixa têm 2 milímetros e o filamento tem 1,75 milímetros, então encaixa perfeitamente!

A bateria passa sem prendê-la na tampa. Por causa da tampa da tampa e do quadrado imerso na tampa, a bateria não se move ao colocar a tampa da tampa. O mesmo vale para o alto-falante e o botão liga / desliga. Eles também ficam desprotegidos na tampa.

A única coisa colada são os LEDs, mas isso é apenas uma precaução para evitar que eles saiam quando você os empurra para fora.

Para conectar o Arduino, os seguintes pinos são usados:

• Arduino digital de 0 a 7; Teclado 1 a 8
• Arduino digital 8; LED vermelho
• Arduino digital 9; LED verde
• Arduino digital 12; alto falante
• Arduino SCL; MPU5060 SCL
• Arduino SDA; MPU5060 SDA
• Arduino 5V; MPU5060 VCC
• Arduino GND; GND em pequeno PCB
• Arduino GND; Bateria 9V
• Arduino VIN; Bateria 9V

O motivo pelo qual não usei uma fechadura eletrônica é porque não consegui encontrar uma fechadura eletrônica pequena e forte o suficiente para fazer este projeto funcionar. Isso está na minha lista de "mudanças para melhorias" (etapa 8)

Etapa 7: vá para a praia

A caixa está pronta e montada. Agora é hora de ir à praia!

Pequenas instruções sobre como funciona:

1. Abra a caixa (desbloqueada) e coloque suas coisas importantes dentro
2. Feche, tranque a caixa e pegue a chave
3. Coloque a caixa no local onde deseja que esteja
4. Pressione o botão asterisco (*) - A caixa agora está armada
5. Vai nadar

6. Pegue a caixa e digite seu PIN

   Se você pressionar a senha errada, poderá usar a tecla sustenido (#) para recomeçar

7. Desbloqueie a caixa usando sua chave

É isso! Divirta-se !!

Etapa 8: Mudanças para melhoria

Como todo projeto, um bom projeto nunca termina de verdade. (Embora eu ache que é um projeto muito bom: P) É por isso que estou escrevendo, (enquanto faço este projeto), uma lista de melhorias abaixo:

• melhor código Arduino
• mude a fechadura para uma fechadura eletrônica em vez de uma fechadura mecânica
• capacidade de alterar o manual do código PIN (com código Arduino e EEPROM)
• faça uma tampa da bateria para substituir a bateria mais fácil
• fazer o alto-falante funcionar em mais de 5 V usando um transistor "TIP120"
• substitua o Arduino Leonardo por um Arduino Nano

Se você tiver mais melhorias para adicionar, por favor me avise!

Vice-campeão no concurso de sensores